以沙质荒漠化正处在发展过程的河北坝上地区和沙质荒漠化严重的科尔沁沙地流沙治理区为例,结合国内外已有的研究成果,探讨草原沙质荒漠化的主要生物学机制。指出在草原农垦区开垦和过度放牧引起的土壤细颗粒物质、养分损失,促进了灌木侵入。灌木侵入又加剧了土壤养分、水分空间格局的改变,在灌丛周围形成一个包括微生物在内的土壤肥力富集区,即灌丛"土壤肥岛",而在丛间发生土壤风蚀和水蚀,导致斑块状流沙甚至大面积流沙的出现。诱发荒漠化的不合理耕作、灌溉、盐渍化、过度放牧等过程同样影响菌根菌的密度和接种成功率,从而降低草地生产力。在草原地区的流沙上建立各种固沙植被不仅使流沙地土壤养分、水分异质性加强,而且使沙地景观异质性增加。还提出用土壤颗粒分形维数来表征土地沙质荒漠化的程度,以空间上不同样点土壤属性变异系数(方差与平均值之比)作为沙质荒漠化土壤属性异质性的测度。